JP5986222B2 - Fastening device - Google Patents
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Description
本発明は、締結装置に関する。特に、本発明は、これに限定されないが、たとえば中空筺体部分に構成部品を固定する際に用い、それによりその部分の内側への接近が全体的又は部分的に制限されるようにした締結装置に関する。 The present invention relates to a fastening device. In particular, the present invention is not limited to this, but is used, for example, when fixing a component to a hollow housing part, so that access to the inside of that part is restricted in whole or in part. About.
この種の多くの締結装置は、一般にブラインドボルトと呼称され、周知である。 Many fastening devices of this type are commonly referred to as blind bolts and are well known.
本発明の目的は、公知の種類の締結装置を改良することにある。これに限定されないが、本発明の目的は、一旦係合すると、構成部品及び部分が共に継続して押し付けられる傾向を有する締結装置を提供することにある。本発明のさらなる目的は、たとえば振動力等の大きな環境要因に耐え得る締結装置を提供することにある。 The object of the present invention is to improve known types of fastening devices. Without being limited thereto, it is an object of the present invention to provide a fastening device that, once engaged, has a tendency to continually press components and parts together. It is a further object of the present invention to provide a fastening device that can withstand large environmental factors such as vibration forces.
したがって、本発明の第1の態様では、近位端と、遠位端と、前記近位端及び前記遠位端の間におけるシャフトとを有し、前記遠位端から軸方向に、外向きのテーパ面及び内向きのテーパ面が延設されており、前記ピンは、前記近位端に打込部位を備え、前記打込部位の断面積が前記シャフトの断面積よりも大きいブラインドボルト用のピンを規定している。 Therefore, in the first aspect of the present invention, it has a proximal end, a distal end, and a shaft between the proximal end and the distal end, and is directed outward from the distal end in the axial direction. The pin has a driving portion at the proximal end, and the cross-sectional area of the driving portion is larger than the cross-sectional area of the shaft. The pin is prescribed.
望ましくは、ピンは、外向きのテーパ面と内向きのテーパ面との間の接合部に頂点を有している。
代替的には、ピンは、外向きのテーパ面と内向きのテーパ面との間に実質的に一定の断面積を有する部位を備えていてもよい。
Desirably, the pin has an apex at the junction between the outwardly tapered surface and the inwardly tapered surface.
Alternatively, the pin may include a portion having a substantially constant cross-sectional area between the outwardly tapered surface and the inwardly tapered surface.
ある実施形態では、ピンは、内向きのテーパ面とシャフトとの間に、遠位端から軸方向に延設される第2の外向きのテーパ面を備えていてもよい。
望ましくは、外向きのテーパ面及び内向きのテーパ面、並びに第2の外向きのテーパ面がある場合には第2のテーパ面は、長さLを有する先端部の少なくとも一部を形成する。
In certain embodiments, the pin may include a second outwardly tapered surface extending axially from the distal end between the inwardly tapered surface and the shaft.
Desirably, if there are an outwardly tapered surface and an inwardly tapered surface, and a second outwardly tapered surface, the second tapered surface forms at least a portion of the tip having a length L. .
望ましくは、内向きのテーパ面は、少なくとも約0.25Lの長さを有している。
望ましくは、内向きのテーパ面は、少なくとも、約0.3L、約0.35L、約0.4L、約0.45L、約0.5L、約0.55L、又は約0.6Lの長さを有している。
Desirably, the inwardly tapered surface has a length of at least about 0.25L.
Desirably, the inwardly tapered surface has a length of at least about 0.3L, about 0.35L, about 0.4L, about 0.45L, about 0.5L, about 0.55L, or about 0.6L. have.
望ましくは、第2の外向きのテーパ面とシャフトとの間の角度は、外向きのテーパ面とシャフトとの間の角度よりも大きい。
望ましくは、ピンの遠位端は、内向きのテーパ面とシャフトとの間の接合部、又は第2の外向きのテーパ面がある場合には第2のテーパ面よりも小さい断面積を有する。
Desirably, the angle between the second outwardly tapered surface and the shaft is greater than the angle between the outwardly tapered surface and the shaft.
Desirably, the distal end of the pin has a cross-sectional area that is smaller than the junction between the inwardly tapered surface and the shaft, or the second tapered surface if there is a second outwardly tapered surface. .
望ましくは、ピンは、少なくとも一つの接面を備え、望ましくは、一つの接面又は複数の接面のそれぞれは、シャフトと打込部位との間の接合部を規定している。
望ましくは、一つの接面又は複数の接面のそれぞれは、シャフトの第1軸と直交している。
Preferably, the pin comprises at least one contact surface, preferably each of the contact surface or surfaces defines a joint between the shaft and the drive site.
Preferably, each of the one contact surface or the plurality of contact surfaces is orthogonal to the first axis of the shaft.
望ましくは、一つの接面又は複数の接面のそれぞれは、ピンの遠位端に対向している。
望ましくは、ピンは、ピンのほぼ全周に延設される単一の接面を備えている。
他の実施形態では、ピンの接面は、打込部位の断面積がシャフトの断面積よりも大きいように、近位端に向けて外向きに傾斜している。
Desirably, each of the tangent surface or surfaces is opposed to the distal end of the pin.
Desirably, the pin has a single tangent surface extending approximately the entire circumference of the pin.
In other embodiments, the tangent surface of the pin is inclined outwardly toward the proximal end such that the cross-sectional area of the drive site is greater than the cross-sectional area of the shaft.
望ましくは、ピンは、単一ボディを備えている。
望ましくは、一つ又は複数のピン、シャフト、打込部位、近位端、又は遠位端は、断面が円形である。他の断面形状として、たとえば三角形、四角形、楕円形が、本発明から逸脱することなく予測され得る。
Desirably, the pin comprises a single body.
Desirably, the one or more pins, shafts, driving sites, proximal ends, or distal ends are circular in cross section. Other cross-sectional shapes can be predicted without departing from the present invention, for example, triangles, squares, and ellipses.
本発明の第2の態様では、シャフトと、前記シャフトのいずれか一方の端の先端部とを備え、前記先端部は、長さLを有し、軸方向且つ前記シャフトに向かう方向に延びており、前記先端部は、外向きのテーパ面及び内向きのテーパ面を連続的に備え、前記内向きのテーパ面は、少なくとも約0.25Lの長さを有するブラインドボルト用のピンを規定している。 In a second aspect of the present invention, a shaft and a tip portion of one end of the shaft are provided, and the tip portion has a length L and extends in an axial direction and a direction toward the shaft. The tip portion continuously comprises an outward taper surface and an inward taper surface, the inward taper surface defining a pin for a blind bolt having a length of at least about 0.25L. ing.
望ましくは、内向きのテーパ面は、少なくとも、約0.3L、約0.35L、約0.4L、約0.45L、約0.5L、約0.55L、又は約0.6Lの長さを有している。
望ましくは、ピンは、シャフトの第2端に打込部位をさらに備えている。
Desirably, the inwardly tapered surface has a length of at least about 0.3L, about 0.35L, about 0.4L, about 0.45L, about 0.5L, about 0.55L, or about 0.6L. have.
Desirably, the pin further comprises a driving site at the second end of the shaft.
望ましくは、打込部位の断面積は、シャフトの断面積よりも大きい。
本発明の第3の態様では、遠位端と、近位端と、該遠位端及び該近位端を貫通して延設される長手方向の孔とを有し、前記長手方向の孔は、前記近位端において、たとえばピンの頭を支えるための溝を有するボルトを規定している。
Desirably, the cross-sectional area of the driving site is larger than the cross-sectional area of the shaft.
In a third aspect of the present invention, the longitudinal hole has a distal end, a proximal end, and a longitudinal hole extending through the distal end and the proximal end. Defines a bolt with a groove at the proximal end, for example to support the head of the pin.
望ましくは、溝は、ボルトの内側面付近の少なくとも一部に延設されている。
望ましくは、溝は、一つ又は複数のショルダーを備えている。
ある実施形態では、ボルトは、ボルトの内側面のほぼ全周に延設される単一のショルダーを有していてもよい。
Desirably, the groove is extended to at least a part near the inner surface of the bolt.
Desirably, the groove comprises one or more shoulders.
In some embodiments, the bolt may have a single shoulder that extends approximately the entire circumference of the inner surface of the bolt.
望ましくは、ボルトは、近位端又は該近位端の方に、少なくとも一つのスロットとして、たとえば開口したスロットを備えている。
望ましくは、ボルトは、少なくとも二つのスロットを備え、仮に4つのスロットを備えるとすると、各スロットは、ボルトの外周付近で他のスロットと約90°離間している。
Desirably, the bolt comprises at least one slot, eg, an open slot, at or near the proximal end.
Desirably, the bolt comprises at least two slots, and assuming that it comprises four slots, each slot is spaced approximately 90 ° from the other slots near the outer periphery of the bolt.
望ましくは、ボルトは、外側ねじ山を備えている。
望ましくは、外側ねじ山は、近位端から軸方向に延設され、ボルトの長さに沿って少なくとも途中で終端している。
Desirably, the bolt has an outer thread.
Desirably, the outer thread extends axially from the proximal end and terminates at least midway along the length of the bolt.
望ましくは、外側ねじ山は、ボルトの長さに沿って少なくとも4分の3で終端している。さらに望ましくは、外側ねじ山は、ボルトの長さに沿って少なくとも3分の2で終端している。 Desirably, the outer thread terminates at least three quarters along the length of the bolt. More desirably, the outer thread terminates at least two-thirds along the length of the bolt.
望ましくは、一つのスロット又は複数のスロットのそれぞれは、遠位端から延設され、外側ねじ山部位又は該外側ねじ山部位の付近において終端している。
望ましくは、ボルトは、一本又は複数本の脚を備えている。一本の脚又は複数本の脚のそれぞれは、遠位端から放射状に延設されていてもよく、望ましくは、テーパ部位で終端している。
Desirably, each of the slot or slots extends from the distal end and terminates at or near the outer thread site.
Preferably, the bolt includes one or more legs. Each of the leg or legs may extend radially from the distal end, and preferably terminates at a tapered portion.
望ましくは、一本の脚又は複数本の脚のそれぞれは、長手方向の孔内に配置されている。
望ましくは、一本の脚又は複数本の脚のそれぞれは、ボルトの遠位端において、長手方向の孔の開口又は該開口の近隣に配置されている。
Desirably, each of the leg or legs is disposed within the longitudinal bore.
Desirably, each of the leg or legs is located at or near the opening of the longitudinal hole at the distal end of the bolt.
望ましくは、一本の脚又は複数本の脚のそれぞれは、湾曲した内側面を備えている。
湾曲した内側面を有する脚を設けることによる効果は、ピンとボルトとの間の接触が最大化されることによって、ピンとボルトとの間におけるグリップ及びフリクションの少なくともいずれか一方の増大、並びにピンに付加される応力の減少の少なくともいずれか一方をもたらす。
Desirably, each of the leg or legs has a curved inner surface.
The effect of providing a leg having a curved inner surface is that the contact between the pin and the bolt is maximized, thereby increasing at least one of grip and friction between the pin and the bolt and adding to the pin. Resulting in at least one of a reduction in stress.
望ましくは、ボルトは、たとえばボルトを把持するためのスパナ用に形成される、少なくとも一対の平面を備えている。
望ましくは、ボルトは、一対の平面を備えている。
Desirably, the bolt includes at least a pair of flat surfaces formed, for example, for a spanner for gripping the bolt.
Preferably, the bolt has a pair of planes.
望ましくは、ピン及びボルトの少なくともいずれか一方は、鉄から形成されている。しかし、ピン及びボルトの少なくともいずれか一方が十分な強度を有するならば、他の合金又は金属が用いられてもよい。 Desirably, at least one of the pin and the bolt is made of iron. However, other alloys or metals may be used as long as at least one of the pins and bolts has sufficient strength.
望ましくは、ピン及びボルトの少なくともいずれか一方には、熱処理、並びにコーティングを用いた仕上げの少なくともいずれか一方が行われる。
本発明の別の態様では、上述したボルト及び挿入ピンを備える締結装置を規定している。
Desirably, at least one of a pin and a bolt is subjected to heat treatment and / or finishing using a coating.
In another aspect of the present invention, a fastening device comprising the bolt and the insertion pin described above is defined.
望ましくは、締結装置は、ナットをさらに備えている。
本発明がより十分に理解され得るように、本発明に従う締結装置の望ましい実施形態について、単なる例示として、添付図面を参照し、以下に説明する。
Preferably, the fastening device further includes a nut.
In order that the present invention may be more fully understood, a preferred embodiment of a fastening device according to the present invention will now be described, by way of example only, with reference to the accompanying drawings.
まず、添付図面の図1を参照すると、概して1で示されるブラインドボルトは、ボルト2、挿入ピン3、及びナット4を備えている。ボルト2は、一方の端部から他方の端部まで延設され、且つ挿入ピン3が内部で摺動可能に保持される長手方向の孔5を有している。
First, referring to FIG. 1 of the accompanying drawings, a blind bolt generally indicated by 1 includes a
図2では、近位端31及び遠位端32を備える挿入ピン3を示している。また、ピン3は、近位端31と遠位端32との間にシャフト33を備えている。ピン3の各構成要素は、断面が円形であるものの、他の形状も、本発明の範囲から逸脱することなく予測され得る。たとえば、ピン3、シャフト33、又は他の構成要素は、四角形、三角形、又は他の適切な断面形状を備えていてもよい。
In FIG. 2, an
遠位端32から軸方向に延設されるピン3は、外向きのテーパ面34、頂点35、及び内向きのテーパ面36を備えている。
説明している実施形態では、遠位端32の詳細図を示す図3から理解されるように、ピン3は、内向きのテーパ面36とシャフト33との間に、遠位端32から軸方向に延設される第2の外向きのテーパ面37を備えている。第2の外向きのテーパ面37とシャフト33との間の角度は、第1の外向きのテーパ面34とシャフト33との間の角度よりも大きく、その結果として、第2の外向きのテーパ面37は、第1の外向きのテーパ面34よりも長さがかなり短い。
The
In the described embodiment, the
ある実施形態では、ピン3は、第2のテーパ面7を備える必要がない。こうした実施形態では、内向きのテーパ面36は、シャフト33に直接取り付けられている。
すべての実施形態では、内向きのテーパ面36の一番細い部分をネック38と規定している。
In certain embodiments, the
In all embodiments, the narrowest portion of the inwardly tapered
ピン3の遠位端32は、先端面39を備えている。先端面39は、ネック38の断面積よりも小さい断面積を有している。
図3の実施形態では、外向きのテーパ面34、内向きのテーパ面36、及び第2の外向きのテーパ面37は、共に長さLを有する先端部を規定している。内向きのテーパ面36は、約0.47Lの長さを有している。
The
In the embodiment of FIG. 3, the outwardly tapered
図2を再度参照すると、ピン3の近位端31は、打込面40を備えている。近位端31は、シャフト33の断面積よりも大きい断面積を有している。また、ピンは、シャフト33の第1軸から直交して延設される面41を備えている。面41は、ピン3のほぼ全周に延設されている。このように、面41は、シャフト33と近位端31との間の接合部である。
Referring back to FIG. 2, the
図示しないが、別の実施形態では、ピン3は、面41を備える必要がない代わりに、隆起部又は突起を備えていてもよい。代替的には、シャフトは、シャフトの断面積よりも大きい断面積を有する近位端を形成するために、打込面に向けて外向きに徐々に傾斜させてもよい。
Although not shown, in another embodiment, the
図4では、ボルト2の平面図を示す。ボルト2は、遠位端21及び近位端22を備えている。ボルト2の約3分2に沿って近位端22から延設される部分は、外側ねじ部分23を構成し、この外側ねじ部分23に沿ってナット4が移動可能である。近位端22は、スパナがボルト2を把持することができるように、正反対向きの一対の平面24を備えている。
FIG. 4 shows a plan view of the
ボルト2の遠位端21は、実質的に平坦な外側面を備えている。図示しないが、ある実施形態では、遠位端21の外側面は、グリップを付与するための一つ又は複数の円周リブもしくは窪みを備えていてもよい。
The
遠位端21から軸方向に延設されるボルト2は、ねじ部分23に向けて延設される複数のスロット25を備えている。スロット25は、ねじ部分23に近接して終端している。
図5は、図4におけるB−B線に沿った断面図を示す。長手方向の孔5は、遠位端21から近位端22までボルト2を貫通していることが理解され得る。孔5は、この孔5に沿って実質的に一定の断面積を有している。しかし、近位端22に向かって、ボルト2は、内側面部位の付近に延設されるショルダー26を備えている。そのため、ボルト2は、孔5の断面積よりも大きい断面積を有する溝27を備えている。さらに、ボルト2は、遠位端21から軸方向に延設され、且つ内側テーパ面28と共に終端する複数の脚29を備えている。ボルト2は、孔5の断面積よりも小さい断面積を有する開口を遠位端21に有している。
The
FIG. 5 is a sectional view taken along line BB in FIG. It can be seen that the
説明している実施形態では、図6からも理解され得るように、ボルト2は、ボルト2の外周付近に90°おきに配置された4つのスリット25を備えている。理解され得るように、各脚29は湾曲した内側面290を備え、使用時において、この内側面290はピンの外周を抱え込む。
In the embodiment described, the
図7は、正反対向きの一対の平面24を有するボルト2を示す。また、図7は、内側面のほぼ全周に延設されるショルダー26を示す。
図8及び図9は、本発明に従うピン3´の別の実施形態を示す。遠位端32´から軸方向に延設されるピン3´は、外向きのテーパ面34´、頂点35´、及び内向きのテーパ面36´を備え、これらは共に長さLを有する先端部を規定している。内向きのテーパ面36´は、約0.56Lの長さを有している。
FIG. 7 shows the
8 and 9 show another embodiment of a pin 3 'according to the present invention. Pin 3 'extending axially from distal end 32' includes an outwardly tapered surface 34 ', an apex 35', and an inwardly tapered surface 36 ', both of which have a length L. Prescribes part. The inwardly tapered surface 36 'has a length of about 0.56L.
特に図1〜図4を参照し、ブラインドボルト1の作用について説明する。始めに、使用者は、ナット4をボルト2の近位端22に当接させ、数回転ナット4を回転させる。次に、ボルト2の遠位端21が、中空管の壁に固定されるように構成部品を貫通させる。ボルト2の遠位端21が、容易に接近できない内側の壁に突出して位置するように、ボルト2が管内の開口に通される。次に、挿入ピン3が長手方向の孔5内に部分的に配置され、ピン3の面40が、望ましくはハンマーにより打ち込まれる。ハンマーを打ち込むことにより、ピンの面41が溝27に進入するとともに、ボルト2のショルダー26に隣接する。そのため、ピン3の打込面40は、ボルト2の近位端22と同一平面に位置している。ピン3が孔5を貫通し、ピン3の遠位端32が複数の脚29の後方テーパ面28に係合する。そして、ピン3の頂点35がテーパ面28を通過するまで、ピン3の遠位端32によって、複数の脚29が外側に広がり、これによりボルト2の遠位端21が外側に広がる。
The operation of the
次に、使用者は、ナットが管の外側面に係合するように、ナット4を回転させ続ける。ナット4の回転の継続によって、外側に広がった遠位端が、制限された内側面に隣接し、これにより管に構成部品が固定される。スパナは、平面24においてボルト2に係合するために用いられ、さらに最後にナット4を締めつけることで、ボルト2が開口を通過して後退するように動作させる。これによって、ボルト2の複数の脚29がピン3の内向きのテーパ部位36に食い込み、これによりピン3が前方に継続して押し付けられる。しかし、ピン3の面41がボルト2のショルダー26に隣接するため、ピン3が孔5を通過することはできない。その代わりに、ボルト2及びピン3が反対方向に動作し、これにより、使用者がナット4の締めつけを完了させた後にも構成部品及び壁が共に継続して押し付けられる。
The user then continues to rotate the nut 4 so that the nut engages the outer surface of the tube. With continued rotation of the nut 4, the outwardly extending distal end is adjacent to the restricted inner surface, thereby securing the component to the tube. The spanner is used to engage the
当然ながら、先端部が外向きのテーパ面及び内向きのテーパ面を連続的に備えると記載した場合、これらのテーパ面の間に、たとえば他の外向きのテーパ面、他の内向きのテーパ面、又は一定の断面積を有する面といった一つ又は複数の構成要素が存在し得る。 Of course, when it is described that the tip portion is continuously provided with an outward taper surface and an inward taper surface, between these taper surfaces, for example, other outward taper surfaces, other inward tapers, etc. There may be one or more components such as a surface or a surface having a constant cross-sectional area.
Claims (12)
前記ピンは、 The pin is
近位端と、 A proximal end;
遠位端と、 The distal end;
前記ピンの近位端及び遠位端の間を延びるシャフトと、 A shaft extending between the proximal and distal ends of the pin;
前記ピンの遠位端における先端部であって、外向きのテーパ面及び内向きのテーパ面を有する前記先端部と、 A tip at the distal end of the pin, the tip having an outwardly tapered surface and an inwardly tapered surface;
前記ピンの近位端における打込部位であって、前記シャフトの断面積よりも大きい断面積を有する前記打込部位と、を備え、 A driving site at the proximal end of the pin, the driving site having a cross-sectional area larger than the cross-sectional area of the shaft,
前記ボルトは、 The bolt is
前記ボルトを貫通して延設される長手方向の孔であって、該孔を前記ピンのシャフトが貫通して延びる前記長手方向の孔と、 A longitudinal hole extending through the bolt, the longitudinal hole extending through the hole through the shaft of the pin; and
近位端と、 A proximal end;
遠位端と、を備え、 A distal end, and
前記長手方向の孔は、前記ボルトの近位端において、前記ピンの打込部位を支えるための溝を有し、 The longitudinal bore has a groove at the proximal end of the bolt for supporting the pinned site;
前記長手方向の孔は、前記ボルトの遠位端において、使用時に前記ピンの先端部における前記内向きのテーパ面に接触させるための一本又は複数本の脚を備えるブラインドボルトアセンブリ。 A blind bolt assembly, wherein the longitudinal bore comprises one or more legs at the distal end of the bolt for contacting the inwardly tapered surface at the tip of the pin in use.
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